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合理选择顶管设备
对顶管设备进行合理选择有利于污水管道顶管施工的顺利进行,以工程的整体施工质量。在本工程中,为了工程的整体施工质量,主顶站顶管设备应选择由两台组成总站顶力达到600t的设备,每台顶力均为400t,设备的较大行程应该是1300mm。选择40t的纠偏千斤顶,其较大行程应Wie110mm,将其合理选装在顶头后面。液压装置是由液压总站、管路、液压控制箱等元件共同构成,为了减少顶管在顶进过程中受到的阻力,需要应用由泥浆泵、拌浆池、备用池等部分构成的膨润土搅拌系统来搅拌泥浆。
管道顶进与接口
待所有工程准备工作及相关调试工作完成以后,应进行顶管顶进作业,在作业过程中需要将管道利用调查安置在导轨上,顶进过程中应该先将管机头顶入到土中,待土体进入到管内以后形成土塞,达到一定长度以后停止管道顶进作业,利用人工挖取的方式取出管内土,土塞清除以后急需进行顶进作业,一直到管道进入115m,可以安放下一节管道为止,利用这种方式进行管道顶进作业。需要注意的是,两节管道间采用“T”形接口,利用16锰钢钢套环进行连接,并应用环氧富锌漆二镀以起到防锈的作用。管道之间采用“T”形接口,不仅可以使管道整体性得到提高,同时管内底间错口情况的出现也会得到减少。
管道顶进过程的操作与控制
,顶管在出洞之前,应该将相关设备的调试工作做好,顶管出洞过程中,每过500mm就要测量一次,同时顶头标高应该**设计标高10mm;其次,为了避免管节出现漂移的问题,应利用拉杆连接前7节;三,在操作过程中必须坚持勤顶、少顶的原则;四,为了可以起到良好的防水效果,可以利用F型钢套环橡胶圈,其外观和断面组织应该非常均匀,不存在空隙、裂缝等问题;五,在安装橡胶圈之前应该在钢套环接口上涂抹黄油,一旦接口出现扭转、位移等问题,应该将钢套环接口拔出,然后重新将其插好。
顶管法施工的原理 :
顶管法施工原理是在管道的沿线按设计的方案设置工作井和井,工作井内设置坚固 的后座,吊进油压千斤顶以及要顶进的钢管或混凝土管,接好照明,泥浆管,油管等管线, 然后用油压千斤顶缓慢顶进,通过压浆系统使管节周围形成泥浆套,管道在泥浆套中滑行, 在顶进的过程中通过激光经纬仪测量顶管的方向,边顶进边排土边调整,直至将钢管或混凝 土管顶至井内。
四、顶管的施工
1、工作井及井、检查井施工,根据地质情况及现场条件,采用合适的支护方式开 挖,然后尽快做好底板及壁板混凝土,并进行顶管所需的后靠背混凝土以及土体的强度复核 ,确定混凝土以及钢板垫块的厚度。这是管节能否顺利顶进的关键。
2、油压千斤顶吊放就位,轨道安装。
3、管节的选用、安装:管节必须全面检验,发现外观有缺陷的一律禁止使用。管道吊 放前上好橡胶止水圈。将管节吊放在轨道上,安放环形顶铁,缓慢推进,让接头平顺对接。 如发现有破坏、翻转、出槽等现象,必须退出管节重新换、调整橡胶圈,重新安装对接。 接头对好后,继续开动液压千斤顶将管节顶进。
4、管节顶进
a.顶进的流程为:
b.顶进的阻力主要为正面阻力、管道周边摩阻力两部分组成。
为减少顶进正面阻力,顶进的机头可改良为尖钻头。
随着顶管距离的增长,推力上升很快。为避免管节过受压限破坏,管壁外的减阻是 工程顺利完成的必要措施。施工时采用管节周围注触变泥浆,将管节与土之间的干摩擦变为 湿摩擦,达到减阻的目的。触变泥浆按膨润土:烧碱:CMC:水=0.3:0.2:0.01:1的配比 配制后静置24小时后使用。施工时通过压浆系统从机头,**节管的注浆孔压入触变泥浆, 形成约10mm厚的泥浆套,使顶管在泥浆套中滑行,减少摩阻力。根据压力表和流量表,控制 压浆的压力约为自然地下水压的1.1~1.2倍。
在施工操作时,必须“先压浆后顶管,边压浆边顶进,停顶进勤补浆”的办法维持泥浆 套的性能。
c.顶进线路的控制
机头自身有一段纠偏段,纠编较大角度范围能够达到上下1.7°左右1.2°。顶进线路的 控制主要依靠设备的正确操作以及预见性。
为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进,在顶进过程中应不断对工具管的高程方向 转动进行测量,“勤测勤纠”,根据测量反馈结果,调整纠偏千斤顶,使机头改变方向,从 而实现顶进方向的控制,确保管道按设计轴线顶进。
纠偏贯穿顶进施工的全过程,尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。
测量是采用2″激光经纬仪进行方向的测量的,对于扭转,则由机头的角度仪测出。激 光经纬仪经校正后,牢固固定在千斤*,然后管道的机头端安装反射玻璃,并将测量的结 果直接输出至控制液压千斤顶的电脑上,方便操纵。
顶管穿墙时要防止工具管发生偏差。在穿墙的初期,因入土较少,工具管的自重仅由两 点支承,其中一点是导轨,另一点是入土较浅的土体。土体支承面上承载力较低,使机头容 易下沉。因此,机头穿墙时,在穿墙管下部要有支托,工具管的推进要,缩短穿墙管内 的土体暴露时间,以减少安全隐患。
管道顶出穿墙管及在长度3-4m范围内的偏差是影响全段偏差的关键,特别是出墙洞时 ,由于管段长度短,机头重量大,近出洞口土质受扰动等因素的影响,往往会导致向下 偏,此时,应该综合运用机头自身纠偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管方向。
d.泥土外运
泥屑由泥水系统随泥浆管排出,在泥浆池过滤土渣并及时外运。
e.管内动力及照明
管内动力主要用来掘进、纠偏、出土及顶进,选择380V动力电源。由于管内环境潮湿, 照明必须采用安全低压照明。采用变压器变为36V安全电压照明。